導(dǎo)課傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)作物繁殖的途徑一般有有性繁殖和無性繁殖，如下圖所示：有性繁殖無性繁殖特點(diǎn)：繁殖速度慢，后代易出現(xiàn)性狀分離，不易保持品種的優(yōu)良性狀。特點(diǎn)：保持原品中的優(yōu)良性狀，但易將病毒傳給后代，造成減產(chǎn)。如何解決以上問題？

第1節(jié)植物細(xì)胞工程的應(yīng)用二、植物細(xì)胞工程的應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)素養(yǎng)定位1.舉例說明植物細(xì)胞工程的應(yīng)用有效提高了生產(chǎn)效率。2.通過某種具體植物細(xì)胞代謝物提取分離的方法,了解細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)途徑。1.通過對植物細(xì)胞工程應(yīng)用實(shí)例的分析,了解這些應(yīng)用涉及的技術(shù)流程和優(yōu)勢。(科學(xué)思維)2.結(jié)合單倍體育種、誘變育種等育種方法,理解植物組織培養(yǎng)在作物新品種培育方面的應(yīng)用。(科學(xué)思維)3.列舉植物細(xì)胞工程在實(shí)際生活中的例子,培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力,并通過查閱資料,擴(kuò)大知識的廣度及深度。(社會責(zé)任)

植物細(xì)胞工程應(yīng)用植物繁殖的新途徑細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)作物新品種的培育一、植物繁殖的新途徑閱讀教材P39-40，解決下列問題：1.什么是快速繁殖技術(shù)？該技術(shù)有何優(yōu)點(diǎn)？2.快速繁殖技術(shù)用于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的的實(shí)例有哪些？3.為何要對馬鈴薯進(jìn)行脫毒？4.應(yīng)選擇什么部位培育脫毒苗，原因是什么？5.脫毒馬鈴薯有何優(yōu)點(diǎn)？6.你還指導(dǎo)哪些作物的脫毒實(shí)例？一、植物繁殖的新途徑1.快速繁殖（1）概念：用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)。也叫微型繁殖。（2）過程：外植體脫分化愈傷組織再分化芽、根幼苗完整植株移栽成活（3）優(yōu)點(diǎn)：①可以高效、快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖；②可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性；思考1：為什么植物組織培養(yǎng)可以進(jìn)行快速繁殖？思考2：為什么快速繁殖技術(shù)可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性？

培養(yǎng)過程中細(xì)胞分裂速度較快，短時間獲得大量組織細(xì)胞，經(jīng)分割、移瓶、誘導(dǎo)再分化后形成大量新植株。且該過程在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，受季節(jié)、氣候等條件限制較小。

該技術(shù)屬于無性繁殖，培養(yǎng)過程中細(xì)胞有絲分裂、分化過程遺傳物質(zhì)保持不變，所獲得的品種保持原優(yōu)良品種的遺傳特性。鐵皮石斛的產(chǎn)業(yè)化育苗一、植物繁殖的新途徑思考：扦插、壓條、嫁接屬于快速繁殖技術(shù)嗎？扦插、壓條、嫁接等是營養(yǎng)繁殖，也屬于無性繁殖，但不屬于微型繁殖技術(shù)（4）實(shí)例：

一些優(yōu)良的觀賞植物、經(jīng)濟(jì)林木、無性繁殖作物和瀕危植物等。一、植物繁殖的新途徑2.作物脫毒（1）原因：未脫毒馬鈴薯脫毒馬鈴薯

用無性繁殖的方式進(jìn)行繁殖的作物，它們感染的病毒很容易傳給后代，病毒在作物體內(nèi)逐年積累，就會導(dǎo)致作物產(chǎn)量降低、品質(zhì)變差。（3）選材部位：植物的頂端分生區(qū)（如莖尖）（原因：該部位病毒少，甚至無病毒）（2）脫毒方法：通過植物組織培養(yǎng)獲得脫毒苗。一、植物繁殖的新途徑脫毒作物的產(chǎn)量和品質(zhì)明顯優(yōu)于沒有脫毒的作物。（提高產(chǎn)量和品質(zhì)）（4）優(yōu)點(diǎn)：2.作物脫毒馬鈴薯、草莓、香蕉、羅漢果等。（5）實(shí)例：1.下列屬于植物的微型繁殖技術(shù)的是(

)A.蘭花的芽尖組織培育成蘭花幼苗

B.水稻種子萌發(fā)并長成新個體C.扦插的葡萄枝條長成新個體

D.柳樹芽發(fā)育成枝條2.（多選）甘薯營養(yǎng)豐富,有很高的食用價值和藥用價值。但甘薯屬無性繁殖作物,許多品種具有自交不育和雜交不親和性,這使甘薯生產(chǎn)和育種存在諸多常規(guī)方法難以解決的問題。下列相關(guān)說法不合理的是(

)A.利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)繁殖甘薯的方法稱為微型繁殖B.利用莖尖分生組織培養(yǎng)得到的脫毒苗,具備抗病毒的能力,產(chǎn)品質(zhì)量也有所提高C.植物快速繁殖技術(shù)和作物脫毒技術(shù)利用的原理均為細(xì)胞的全能性。D.作物脫毒技術(shù)可以提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，培育出作物所沒有過的新性狀。ABD學(xué)以致用二、作物新品種的培育現(xiàn)有紫色非甜玉米（AABB）和白色甜玉米（aabb）兩種品種玉米（A、a和B、b為兩對獨(dú)立遺傳的等位基因），若要培育出純合的紫色甜玉米（AAbb），你可以想到幾種育種方法？

操作最簡單的方法：雜交育種流程：

雜交→自交→選優(yōu)→自交→選出穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良品種（缺點(diǎn)：育種周期長）縮短育種年限的方法：單倍體育種單倍體育種過程如何進(jìn)行？依據(jù)原理是什么？有何優(yōu)點(diǎn)？花藥花粉單倍體離體培養(yǎng)純合二倍體人工誘導(dǎo)染色體加倍優(yōu)良品種選擇1.單倍體育種(1)過程：花藥離體培養(yǎng)誘導(dǎo)染色體加倍單倍體植株純合二倍體植株（秋水仙素處理）植株矮小，且高度不育植物細(xì)胞的全能性和染色體數(shù)目變異(2)原理:秋水仙素抑制有絲分裂前期紡錘體的形成植物組織培養(yǎng)二、作物新品種的培育二、作物新品種的培育（3）優(yōu)點(diǎn):①極大地縮短育種年限，節(jié)約大量人力和無力；可作為進(jìn)行體細(xì)胞誘變育種和研究遺傳突變的理想材料。②后代大是純合子，能穩(wěn)定遺傳;大多數(shù)單倍體植株的細(xì)胞中只含一套染色體，染色體加倍后得到的植株的隱性性狀容易顯現(xiàn)。為什么？（4）實(shí)例：單育1號煙草、水稻、玉米、油菜、甘藍(lán)和甜椒等作物。思考：植物組織培養(yǎng)獲得的單倍體植株可作為培育穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良品種之外，還有其他的用處嗎？2.突變體的利用（1）產(chǎn)生原因：在植物組織培養(yǎng)過程中，由于培養(yǎng)細(xì)胞一直處于不斷增殖的狀態(tài)，因此容易受到培養(yǎng)條件和誘變因素（如射線、化學(xué)物質(zhì)等）的影響而產(chǎn)生突變。（2）過程：外植體脫分化愈傷組織再分化突變體篩選培育新品種誘變處理（3）原理：基因突變和植物細(xì)胞的全能性。二、作物新品種的培育注意：誘變處理材料為愈傷組織（細(xì)胞分裂旺盛，且一直處于不斷增殖的狀態(tài)，易發(fā)生突變）二、作物新品種的培育(5)實(shí)例：已篩選出抗病、抗鹽、高產(chǎn)以及蛋白質(zhì)含量高的突變體，如抗花葉病毒的甘蔗、抗鹽堿的煙草?？够ㄈ~病毒的甘蔗抗鹽堿的煙草(4)優(yōu)點(diǎn)：提高變異的頻率，加速育種進(jìn)程；大幅度地改良某些性狀。學(xué)以致用3.為快速培育抗除草劑的水稻(2N=24),育種工作者用如圖所示方法進(jìn)行育種,下列說法錯誤的是(

)A.過程①花藥離體培養(yǎng)的理論依據(jù)是植物細(xì)胞的全能性B.過程②用γ射線照射單倍體幼苗,目的是提高幼苗的基因突變頻率C.過程③用除草劑噴灑單倍體幼苗,目的是篩選出抗除草劑的葉片D.通過過程④和過程⑤培育出的抗除草劑植株屬于四倍體植株D學(xué)以致用4.如圖為利用體細(xì)胞誘變育種技術(shù)獲得抗除草劑白三葉草新品種的過程。下列敘述不正確的是(

)A.該育種過程依據(jù)的原理有基因突變和植物細(xì)胞具有全能性B.過程①②培養(yǎng)基中,不同植物生長調(diào)節(jié)劑的濃度比例不同C.白三葉草愈傷組織和胚狀體的細(xì)胞中DNA和RNA種類相同D.過程③通常采用的篩選方法是向白三葉草幼苗噴灑除草劑C三、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)閱讀教材P41，解決下列問題：1.什么是次生代謝物？該類物質(zhì)有何用途？2.什么是細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)？生產(chǎn)過程如何進(jìn)行？有何特點(diǎn)？3.細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)實(shí)例有哪些？在植物抗病、抗蟲等方面發(fā)揮作用，也是很多藥物、香料和色素等的重要來源。應(yīng)用廣泛、產(chǎn)量低、破壞植物資源植物代謝產(chǎn)生的，不是植物基本生命活動所必需的產(chǎn)物。一類小分子有機(jī)化合物（如酚類、萜類和含氮化合物等）1.次生代謝產(chǎn)物(1)概念：(2)用途：紅豆杉→紫杉醇紫草→紫草寧三、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)教材P41“相關(guān)信息”人參→人參皂苷2.細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)：利用植物細(xì)胞培養(yǎng)來獲得目標(biāo)產(chǎn)物指在離體條件下對單個細(xì)胞或細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行培養(yǎng)使其增殖的技術(shù)。(1)植物細(xì)胞培養(yǎng)：(2)過程：外植體愈傷組織脫分化單個細(xì)胞篩選、培養(yǎng)分散開細(xì)胞群（液體培養(yǎng)基）↓使培養(yǎng)物與營養(yǎng)物質(zhì)充分接觸。三、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)提取細(xì)胞產(chǎn)物(3)原理：若用酶解法將愈傷組織變?yōu)閱蝹€細(xì)胞，可使用什么酶？纖維素酶、果膠酶細(xì)胞增殖(5)實(shí)例：紫草寧具有抗菌、消炎和抗腫瘤等活性紫杉醇具有高抗癌活性已用于乳腺癌等癌癥的治療（世上首例藥用植物細(xì)胞工程產(chǎn)品）三、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)人參皂苷(4)特點(diǎn)：

不占用耕地，幾乎不受季節(jié)、天氣等的限制，因此對于社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境保護(hù)具有重要意義。思考1：植物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)技術(shù)有何區(qū)別？三、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)項目植物組織培養(yǎng)植物細(xì)胞培養(yǎng)目的獲得植物體獲得細(xì)胞及產(chǎn)物原理植物細(xì)胞的全能性細(xì)胞增殖培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基過程實(shí)例植物快速繁殖技術(shù)、脫毒苗細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)學(xué)以致用5.(2023·山東卷)利用植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)在離體條件下對單個細(xì)胞或細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行培養(yǎng)使其增殖,可獲得植物細(xì)胞的某些次生代謝物。下列說法正確的是(

)A.利用該技術(shù)可獲得某些無法通過化學(xué)合成途徑得到的產(chǎn)物B.植物細(xì)胞體積小,故不能通過該技術(shù)進(jìn)行其產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)C.次生代謝物是植物所必需的,但含量少,應(yīng)選擇產(chǎn)量高的細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)D.該技術(shù)主要利用促進(jìn)細(xì)胞生長的培養(yǎng)條件提高單個細(xì)胞中次生代謝物的含量A外植體↓愈傷組織↓試管苗↓植株再分化保持優(yōu)良性狀快速大量繁殖快速繁殖作物脫毒選擇分生區(qū)脫分化選擇花粉培養(yǎng)單倍體純合二倍體加倍單倍體育種化學(xué)物理因素誘導(dǎo)篩選突變體利用培養(yǎng)、提取代謝產(chǎn)物③細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)①植物繁殖新途徑②作物新品種的培育課堂小結(jié)1.運(yùn)用植物細(xì)胞工程技術(shù)可以培育單倍體植株和進(jìn)行細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。判斷下列相關(guān)表述是否正確。（1）用花藥培養(yǎng)得到單倍體植株需要用到植物組織培養(yǎng)技術(shù)。（

）（2）細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)主要是利用促進(jìn)細(xì)胞生長的培養(yǎng)條件，提高了單個細(xì)胞中次生代謝物的含量。（

）2.生產(chǎn)中培育香蕉脫毒苗常用的方法是（

）A.人工誘導(dǎo)基因突變

B.選擇優(yōu)良品種進(jìn)行雜交C.進(jìn)行遠(yuǎn)緣植物體細(xì)胞雜交

D.取莖尖分生組織進(jìn)行組織培養(yǎng)√×一、概念檢測D練習(xí)與應(yīng)用2.甜葉菊是一種菊科植物，植株中所含甜菊糖的甜度是蔗糖的300倍左右，而它的熱量卻很低，所以它逐漸成為一些用糖行業(yè)歡迎的新糖源。甜葉菊的種子小，發(fā)芽率低，種子繁殖遺傳性狀不穩(wěn)定；而扦插植株的根系弱，且